DE202013101174U1 - Plant for processing biomass, preferably a plant for the production of paper, pellets or material plates - Google Patents

Plant for processing biomass, preferably a plant for the production of paper, pellets or material plates Download PDF

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Abstract

Anlage zur Verarbeitung von Biomasse, umfassend einen Trockner (13) zur Trocknung der Biomasse (B) zu getrockneter Biomasse (BT), einen Kamin (15) zur Abgabe der Abluft (A) des Trockners (13) an die Umgebung und zumindest einen Teil der Anlage zur Verarbeitung der getrockneten Biomasse (BT), bevorzugt eine Verarbeitungsanlage (14) zur Herstellung von Papier, Pellets oder Werkstoffplatten, dadurch gekennzeichnet, dass in der Anlage zwischen dem Trockner (13) und dem Kamin (15) ein Sprühturm (2) zur Besprühung zumindest eines Feuchtigkeit enthaltenden Teilstromes der Abluft (A) mit Wasser (W) angeordnet ist, welcher geeignet ist das durch die einhergehende Abkühlung der Abluft (A) entstehende Kondensat (K) zu sammeln und wobei Mittel in der Anlage vorgesehen sind, das aus dem Kondensat (K) entstehende Abwasser (AW) zumindest Teilen der Anlage zur Befeuchtung und/oder Temperierung der Biomasse (B) zuzuführen.Plant for processing biomass, comprising a dryer (13) for drying the biomass (B) to form dried biomass (BT), a chimney (15) for releasing the exhaust air (A) from the dryer (13) to the environment and at least part of it the system for processing the dried biomass (BT), preferably a processing system (14) for the production of paper, pellets or material panels, characterized in that a spray tower (2) in the system between the dryer (13) and the chimney (15) is arranged for spraying at least one moisture-containing partial flow of the exhaust air (A) with water (W), which is suitable for collecting the condensate (K) resulting from the accompanying cooling of the exhaust air (A) and means are provided in the system that from the condensate (K) resulting waste water (AW) at least parts of the system for humidification and / or temperature control of the biomass (B) to be fed.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage zur Verarbeitung von Biomasse, vorzugsweise eine Anlage zur Herstellung von Papier, Pellets oder Werkstoffplatten, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. The present invention relates to a plant for processing biomass, preferably a plant for the production of paper, pellets or material plates, according to the preamble of claim 1.

Aus dem Stand der Technik sind Anlagen und die wesentlichen physikalischen Vorgänge in diesen Anlagen bereits bekannt. DE 35 34 260 A1 offenbart ein Verfahren zum thermischen Trocknen temperaturempfindlicher Güter in Drehtrommeln, insbesondere von Biomasse. Es wird beschrieben, dass zur Trocknung in der Regel hochtemperierte Rauchgase direkt oder indirekt verwendet werden, um die Güter zu trocknen. Es wird insbesondere die Rückführung der Brüden (Abluft) des Trockners zur Wiederverwendung als Mischluft zur Regelung der Rauchgase vorgeschlagen, um Wärmeverluste zu vermeiden. Der überwiegende Anteil der feuchten Brüden wird aber dennoch an die Umgebung abgegeben, da in der Regel nicht so viel Brüden als Mischluft in Verbindung mit der Verbrennung genutzt werden können, um einen vollständigen Kreislauf sicherzustellen. Auch sind die Brüden bereits mit Feuchtigkeit belastet und ab einer zu hohen Feuchtigkeit wären die gemischten Rauchgase bei einer direkten Trocknung nicht mehr geeignet Feuchtigkeit aus dem Material aufzunehmen. Systems and the essential physical processes in these systems are already known from the prior art. DE 35 34 260 A1 discloses a method for thermally drying temperature-sensitive goods in rotary drums, in particular biomass. It is described that for drying usually high-temperature flue gases are used directly or indirectly to dry the goods. In particular, the recirculation of the vapors (exhaust air) of the dryer for reuse as mixed air for controlling the flue gases is proposed in order to avoid heat losses. However, the majority of the wet vapors are still released to the environment, as usually not so much vapor can be used as mixed air in connection with the combustion, to ensure a complete cycle. Also, the vapors are already burdened with moisture and from too high a humidity, the mixed flue gases would not be suitable for direct drying to absorb moisture from the material.

Aus DE 42 17 116 A1 ist ein allgemeines Verfahren zur Reinigung von Luft bekannt geworden, mit dem Abluft oder Abgas mit Wasserdampf angereichert und daraufhin unter den für die betreffende Flüssigkeit geltenden Taupunkt abgekühlt wird. Es bildet sich ein Nebel aus, der die Luft verunreinigenden Stoffe aufnimmt und abgeschieden werden kann. Out DE 42 17 116 A1 a general method has been known for the purification of air, enriched with the exhaust air or exhaust gas with water vapor and then cooled below the current dew point for the liquid in question. It forms a mist, which absorbs the air polluting substances and can be separated.

Diese physikalischen Vorgänge nutzt im Wesentlichen auch ein Nasselektrofilter, bei dem die Abluft eines Trockners mit Wasser besprüht und damit gesättigt wird. Die gesättigte Abluft wird schließlich ionisiert und Staub und Aerosole an den Elektroden abgeschieden, die wiederum mittels Wasserbesprühung gereinigt werden. Dieses Abwasser wird regeneriert und in der Regel wiederum für die Wasserbesprühung im Nasselektrofilter verwendet, wobei dennoch ein Großteil des Wassers durch die Aufsättigung des Wassers in die Abluft über einen Kamin entweicht. Grundsätzlich werden Nasselektrofilter so betrieben, dass die Menge des aufkommenden Abwassers möglichst gering bleibt. Essentially, these physical processes also use a wet electrostatic precipitator, in which the exhaust air of a dryer is sprayed with water and thus saturated. The saturated exhaust air is finally ionized and dust and aerosols are deposited on the electrodes, which in turn are cleaned by means of water spraying. This wastewater is regenerated and usually used again for the water spray in the wet electrostatic precipitator, yet a large part of the water escapes through the saturation of the water in the exhaust air through a fireplace. In principle, wet electrostatic precipitators are operated in such a way that the amount of wastewater discharged remains as low as possible.

Grundsätzlich ist es also bekannt, Abgase in industrieller Anwendung einer gezielten Sättigung in einem Sprühturm auszusetzen, wobei der Fachmann es in der Regel aber gezielt zu vermeiden weiß, unnötig Abwasser zu produzieren, dass regeneriert und gereinigt werden soll. Hierzu wird die Abluft in der Regel nur derart gesättigt, dass bei Abkühlung zwar ein gewisser Kondensationseffekt auftritt, dieser aber möglichst gering gehalten werden soll, vgl. hierzu die oben beschriebene Anwendung von Nasselektrofiltern. Basically, it is therefore known to expose exhaust gases in industrial application of a targeted saturation in a spray tower, the skilled person knows it but usually deliberately to avoid unnecessarily produce wastewater that will be regenerated and purified. For this purpose, the exhaust air is usually saturated only in such a way that when cooling, although a certain condensation effect occurs, but this should be kept as low as possible, cf. For this purpose, the above-described application of wet electrostatic precipitators.

Derartige Anlagen weisen somit aber immer eine großzügige Verwendung von Frischwasser in den einzelnen Anlagenteilen und natürlich im Sprühturm auf, da die Feuchtigkeit von der Abluft aufgenommen wird und über einen Kamin gasförmig abgegeben werden kann. Im Sinne des Umweltschutzes ist es nach heutigen Auflagen nur notwendig, die Abluft derart zu reinigen, dass diese keine oder nur eine geringe Menge an Schadstoffen enthält. Der Feuchteanteil der Abluft wird in der Regel nur berücksichtigt, wenn Nebelbildung und ein Abregnen in der direkten Umgebung vermieden werden soll, insbesondere in kalten Jahreszeiten. Such systems, however, always have a generous use of fresh water in the individual parts of the system and of course in the spray tower, since the moisture is absorbed by the exhaust air and can be discharged in gaseous form via a chimney. In the interests of environmental protection, it is only necessary to clean the exhaust air in such a way that it contains no or only a small amount of pollutants. The moisture content of the exhaust air is usually taken into account only if misting and rain in the immediate vicinity is to be avoided, especially in cold seasons.

Aus DE 601 02 915 T2 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Auftauen von Baumstämmen mittels heißen Wassers oder Dampfes bekannt geworden. Derartige Verfahren oder Anlagen können in dem vorliegenden Verfahren unter Umständen benutzt werden, wenn die Biomasse in der Form von Baumstämmen vorliegen sollte. Hierzu ist es aber notwendig heißes Wasser oder Dampf mittels einer teuren Primärenergie (Gas, Öl, Kohle, Holz ...) zu produzieren und die Baumstämme mit dem erhitzten Medium zu beregnen oder zu beaufschlagen. Auch hierzu ist es notwendig viel Frischwasser zu verwenden, das zu heißem Wasser oder Dampf verarbeitet werden muss. Out DE 601 02 915 T2 For example, a method and apparatus for defrosting tree trunks by means of hot water or steam has become known. Such methods or equipment may be used in the present process under circumstances where the biomass should be in the form of tree trunks. For this purpose, however, it is necessary to produce hot water or steam by means of expensive primary energy (gas, oil, coal, wood ...) and to sprinkle or apply the tree trunks with the heated medium. Again, it is necessary to use a lot of fresh water, which must be processed to hot water or steam.

In herkömmlichen Anlagen wird also verallgemeinert Biomasse verarbeitet, indem eine Trocknung der Biomasse in einem Trockner zu getrockneter Biomasse, die Abgabe der Abluft des Trockners in einem Kamin an die Umgebung und die Verarbeitung der getrockneten Biomasse in einem Teil der Anlage, bevorzugt in einer Verarbeitungsanlage zur Herstellung von Papier, Pellets oder Werkstoffplatten, geschieht. In conventional systems, therefore, generalized biomass is processed by drying the biomass in a dryer to dried biomass, the discharge of the exhaust air of the dryer in a fireplace to the environment and the processing of the dried biomass in a part of the plant, preferably in a processing plant for Production of paper, pellets or material plates happens.

Die vorliegende Erfindung stellt sich daher die technische Aufgabe, eine Anlage zu schaffen, bei denen die Verwendung von Frischwasser gegenüber dem Stand der Technik eingespart werden kann und/oder bei dem der Wirkungsgrad der Gesamtanlage durch Wiederverwendung der niederkalorischen Energie erhöht werden kann. The present invention therefore has the technical object to provide a system in which the use of fresh water over the prior art can be saved and / or in which the efficiency of the entire system can be increased by reusing the low calorific energy.

Die Lösung für die Anlage besteht darin, dass in der Anlage zwischen dem Trockner und dem Kamin ein Sprühturm zur Besprühung zumindest eines Feuchtigkeit enthaltenden Teilstromes der Abluft mit Wasser angeordnet ist, welcher geeignet ist, das durch die einhergehende Abkühlung der Abluft entstehende Kondensat zu sammeln und wobei Mittel in der Anlage vorgesehen sind, das aus dem Kondensat entstehende Abwasser zumindest Teilen der Anlage zur Befeuchtung und/oder Temperierung der Biomasse zuzuführen. The solution for the system is that in the system between the dryer and the fireplace, a spray tower for spraying at least one moisture-containing partial flow of the exhaust air is arranged with water, which is suitable to collect the condensate resulting from the associated cooling of the exhaust and wherein means are provided in the system, which consists of Condensate produced waste water at least parts of the system for humidification and / or temperature control of the biomass.

Im Wesentlichen wird dabei die Abluft mit Feuchtigkeit übersättigt, indem die Luftfeuchtigkeit der Abluft so lange angereichert wird, bis die Abluft keine Feuchtigkeit mehr aufnehmen kann. Durch die parallele Abkühlung wird die Feuchtigkeit und die in der Luft enthaltene Wärme über das Kondensat der Abluft entnommen und im entstehenden Abwasser gespeichert. Die Abluft kühlt dementsprechend ab, die kondensierende Feuchtigkeit und auch das die Abluft durchströmende Wasser nimmt dabei eine höhere Temperatur an. Essentially, the exhaust air is supersaturated with moisture by the humidity of the exhaust air is enriched until the exhaust air can no longer absorb moisture. Due to the parallel cooling, the moisture and the heat contained in the air are removed via the condensate of the exhaust air and stored in the resulting wastewater. The exhaust air cools accordingly, the condensing moisture and also the exhaust air flowing through the water takes on a higher temperature.

Somit entsteht ein hochtemperiertes Abwasser, dass zum einen direkt wieder zur Erwärmung respektive zum Auftauen der Biomasse verwendet werden kann, wobei es je nach Anwendungsfall zu einer indirekten oder direkten Erwärmung kommen kann. Bei einer direkten Erwärmung wird das Abwasser direkt wieder mit der Biomasse (bspw. Baumstämme) in Kontakt gebracht. Bei der Kontaktnahme findet aber in der Regel nicht nur eine Erwärmung statt, sondern Wasser wird auch durch die Biomasse in diesem Falle aufgenommen, anschließend aus der Biomasse im Trockner wieder herausgetrocknet und der Abluft übergeben, dort wieder im Sprühturm aus der Abluft herauskondensiert und kann somit wiederverwendet werden. Es ergibt sich ein nahezu geschlossener Kreislauf an Wasser. Auf alle Fälle wird somit erreicht, dass der Frischwasserverbrauch vergleichbarer Verfahren oder Anlagen deutlich gemindert wird und quasi nebenbei niederkalorische Energie in sinnvoller Weise weiter verwendet werden kann. This results in a high-temperature wastewater, which can be used directly for heating or for thawing the biomass, which can lead to an indirect or direct heating depending on the application. In the case of direct heating, the wastewater is brought back into direct contact with the biomass (for example tree trunks). When contacting takes place but usually not only a warming, but water is also absorbed by the biomass in this case, then dried out of the biomass in the dryer and transferred to the exhaust air, there again condensed out of the exhaust air in the spray tower and thus be reused. This results in a nearly closed circulation of water. In any case, it is thus achieved that the fresh water consumption of comparable processes or plants is significantly reduced and quasi-low-calorie energy can be usefully used in a meaningful way.

Die Vorteile der Erfindung umfassen also im Wesentlichen einzeln und vor allem in Kombination:

  • – die Einsparung von Frischwasser;
  • – die zumindest anteilige Wiederverwendung von Wasser in einem Kreislauf;
  • – die Verwendung niederkalorischer Energie der Abgase zur Erhöhung der Energieeffizienz der Gesamtanlage;
  • – die einfache und energetisch kostengünstigere Luftreinigung der Abgase gegenüber einer regenerativen thermischen Oxidation (RTO) oder einem Nasselektrofilter, oder falls diese dennoch notwendig ist zumindest eine erste Vor- oder Teilreinigung der Abgase.
Thus, the advantages of the invention essentially comprise individually and above all in combination:
  • - the saving of fresh water;
  • - the at least partial reuse of water in a cycle;
  • - the use of low calorific energy of the exhaust gases to increase the energy efficiency of the whole plant;
  • - The simple and energetically cheaper air purification of the exhaust gases compared to a regenerative thermal oxidation (RTO) or a wet electrostatic precipitator, or if this is still necessary at least a first pre- or partial cleaning of the exhaust gases.

Besonders hervorzuheben ist nun der Umstand, dass gegenüber der bisherigen Praxis, Frischwasser zum Auftauen oder Temperieren der Biomasse aufzuheizen und zu verwenden, nun anfallendes Abwasser sinnvoll dazu genutzt werden kann. Insbesondere wird dem Umstand Rechnung getragen, dass bisher Frischwasser beim Besprühen der Biomasse verwendet worden ist, das im Zuge der Temperierung durch die Biomasse aufgenommen, anschließend im Trockner der Trocknerabluft und anschließend an die Umgebung abgegeben wurde. Dieses Wasser wird nun im Wesentlichen im Kreis geführt und wiederverwendet, was den Frischwasserbedarf der Gesamtanlage deutlich senkt. Durch die Nutzung der niederkalorischen Energie ergibt sich sogar noch ein energetischer Vorteil, der die Gesamtwirtschaftlichkeit der Anlage weiter deutlich verbessern. Particularly noteworthy is now the fact that compared to the previous practice of heating fresh water for thawing or tempering the biomass and use, now accumulating wastewater can be meaningfully used. In particular, the fact is taken into account that hitherto fresh water has been used in spraying the biomass, which was taken in the course of the temperature control by the biomass, then discharged in the dryer of the dryer exhaust air and then to the environment. This water is now essentially circulated and reused, which significantly reduces the fresh water requirement of the entire system. By using the low calorie energy, there is even an energetic advantage that further significantly improves the overall economy of the plant.

In vorteilhafter Weise hat die erfindungsgemäße Anlage auch Vorteile bei einer möglichen Zuschaltung eines Nasselektrofilters, da dieser fast keine Frischwasserzufuhr benötigt, da die Abluft hier schon auf den notwendigen Gehalt auf gesättigt ist und es kann direkt zur Ionisierung übergegangen werden, um weitere Schadstoffe aus der Abluft zu entfernen. Advantageously, the system of the invention also has advantages in a possible connection of a wet electrostatic precipitator, since this almost no fresh water supply needed because the exhaust air is here already saturated to the necessary content and it can be passed directly to the ionization to further pollutants from the exhaust air to remove.

Im Wesentlichen ist es also denkbar, dass die Temperierung oder die Befeuchtung mittels des entstehenden Abwassers in allen Anlagenteilen direkt oder indirekt, vollständig oder unterstützend, Verwendung finden könnte. Denkbar wäre eine Verwendung des Abwassers zur Herstellung von Dampf für die Bedampfung des zerkleinerten Holzes vor einer Pelletierung oder Verpressung. Auch eine Beimischung des Abwassers in die Leimflotte, mit einer eventuellen entsprechenden Erwärmung der Leimflotte ist denkbar. Notwendige Reinigungsmaßnahmen des Abwassers wird der Fachmann bei entsprechender Verwendung in Betracht ziehen, wenn dies angeraten scheint. Beispielsweise kann das Wasser im Wesentlichen ungereinigt direkt auf Baumstämme zur Erwärmung aufgesprüht werden, wohingegen die Verwendung des Abwassers beispielsweise in einer Leimflotte oder als Bedampfungsmittel eine entsprechende Vorreinigung oder pH-Wert Einstellung notwendig machen kann. In essence, it is therefore conceivable that the temperature or the humidification by means of the resulting wastewater in all parts of the system could find direct or indirect, complete or supportive, use. It would be conceivable to use the wastewater for the production of steam for the steaming of the comminuted wood before pelleting or pressing. Also, an admixture of the waste water in the glue liquor, with a possible corresponding heating of the glue liquor is conceivable. Necessary cleaning measures of the waste water will be considered by the skilled person with appropriate use, if advised. For example, the water can be sprayed substantially unrefined directly on tree trunks for heating, whereas the use of the wastewater, for example, in a glue liquor or as a vaporization a corresponding pre-cleaning or pH adjustment may be necessary.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann somit das Abwasser zur Befeuchtung und/oder Temperierung der Biomasse in den dem Trockner vorgeschalteten Anlagenteilen verwendet werden. In a preferred embodiment, the waste water for humidification and / or temperature control of the biomass can thus be used in the system parts upstream of the dryer.

Um Trocknungsenergie einzusparen oder wiederzuverwenden kann das Temperaturniveau der Biomasse vor der Trocknung in dem Trockner mittels des Abwassers direkt oder indirekt erhöht werden. Bevorzugt kann damit die Biomasse vor der Zerkleinerung und/oder vor der Trocknung aufgetaut werden. Dies wäre beispielsweise insbesondere im Winter notwendig oder auch für Anlagen sinnvoll, die in kalten Gegenden mit regelmäßigem Frost vorgesehen sind. To save or reuse drying energy, the temperature level of the biomass can be increased directly or indirectly before drying in the dryer by means of the wastewater. Preferably, the biomass can thus be thawed before comminution and / or before drying. This would be necessary, for example, especially in winter or also useful for plants that are provided in cold areas with regular frost.

Bevorzugt kann die Biomasse vor und/oder nach der Trocknung in dem Trockner in einer Vorrichtung, bevorzugt in einem Hacker und/oder in einer Mühle, zerkleinert werden und im Bedarfsfall vorher und/oder nachher befeuchtet und/oder temperiert werden. Dies kann insbesondere sinnvoll sein bei der Verwendung von Biomasse aus Holzstämmen oder aus einer Wiederverwertung. Preferably, the biomass before and / or after drying in the dryer in a Device, preferably in a hacker and / or in a mill, be crushed and, if necessary, before and / or after moistened and / or tempered. This may be particularly useful when using biomass from logs or from a re-use.

In einer möglichen Ausführungsform kann die Abluft zwischen Trockner und dem Sprühturm und/oder zwischen dem Sprühturm und dem Kamin in einer Reinigungsvorrichtung gereinigt werden, bevorzugt mittels eines Nasselektrofilters und/oder einer regenerativen thermischen Nachverbrennung. In one possible embodiment, the exhaust air between the dryer and the spray tower and / or between the spray tower and the chimney in a cleaning device can be cleaned, preferably by means of a wet electrostatic precipitator and / or a regenerative thermal afterburning.

In einer möglichen Ausführungsform kann zur Entschwadung der Abluft aus dem Kamin ein Teilstrom heißer Abluft vor dem Sprühturm abgezweigt oder aus einer anderen Quelle zugeführt werden und nach dem Sprühturm mit der kühleren Abluft aus dem Sprühturm vermischt werden. Derartig wird die Temperatur der Abluft und damit wieder die Aufnahmekapazität der Abluft wieder erhöht, was die relative Feuchtigkeit innerhalb der Abluft vermindert und eine Schwadenbildung außerhalb des Kamins bei entsprechender Abkühlung an der Umgebungsluft verhindern hilft. In one possible embodiment, for discharging the exhaust air from the chimney, a partial flow of hot exhaust air can be branched off before the spray tower or fed from another source and mixed after the spray tower with the cooler exhaust air from the spray tower. Such is the temperature of the exhaust air and thus the absorption capacity of the exhaust air is increased again, which reduces the relative humidity within the exhaust air and helps prevent the formation of steam outside the fireplace with appropriate cooling to the ambient air.

Insbesondere kann auch vorgesehen sein das Abwasser zur Beheizung von zumindest Teilen der Anlage oder indirekt zur Einspeisung in ein Fernwärmesystem zu verwenden. In particular, it can also be provided to use the wastewater for heating at least parts of the plant or indirectly for feeding into a district heating system.

Anlagentechnisch kann es vorgesehen sein, dass zur direkten Nutzung des Abwassers Zerstäuber oder Dampferzeuger und/oder zur indirekten Nutzung Wärmetauscher angeordnet sind. From an installation point of view it can be provided that atomizers or steam generators and / or indirect use of heat exchangers are arranged for direct use of the waste water.

Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass der Sprühturm zur Verwendung des Abwassers zur Befeuchtung und/oder Temperierung der Biomasse mit dem Trockner vorgeschalteten Anlagenteilen mittels Leitungen wirkverbunden ist. Leitungen sind in dem Sinne der Erfindung geeignete Rohrleitungen mit entsprechenden Antriebsmitteln (Pumpen), die geeignet sind, die notwendigen Fluide (Wasser, Abwasser, Frischwasser, Kondensat u.dgl.) an ihren Bestimmungsort zu führen. Leitungen können aber auch zur Luftführung angeordnet sein, wie unter anderem für die Rauchgase oder die Abluft. In particular, it can be provided that the spray tower for the use of the waste water for humidification and / or temperature control of the biomass with the dryer upstream equipment parts is operatively connected by means of lines. Lines are in the context of the invention suitable piping with corresponding drive means (pumps), which are suitable to lead the necessary fluids (water, sewage, fresh water, condensate, etc.) to their destination. Lines can also be arranged for air guidance, such as, inter alia, for the flue gases or exhaust air.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Anlage weiterhin zur Zerkleinerung der Biomasse vor und/oder nach der Trocknung in dem Trockner eine Zerkleinerungsvorrichtung, bevorzugt einen Hacker und/oder eine Mühle, umfasst. In particular, it can be provided that the plant further comprises a comminution device, preferably a chipper and / or a mill, for comminuting the biomass before and / or after drying in the dryer.

In einer weiteren zusätzlichen Ausführungsform kann in der Anlage zur Reinigung der Abluft zwischen Trockner und dem Sprühturm und/oder zwischen dem Sprühturm und dem Kamin eine Reinigungsvorrichtung angeordnet sein, bevorzugt ein Nasselektrofilter und/oder eine regenerativ thermische Nachverbrennung. In a further additional embodiment may be arranged in the system for cleaning the exhaust air between the dryer and the spray tower and / or between the spray tower and the chimney, a cleaning device, preferably a wet electrostatic precipitator and / or a regenerative thermal afterburning.

In einer weiteren zusätzlichen Ausführungsform kann zur Entschwadung der Abluft aus dem Kamin Leitungen zur Abtrennung eines Teilstrom heißer Abluft vor dem Sprühturm angeordnet sein, die mit den Leitungen kühlerer Abluft aus dem Sprühturm zur Mischung wirkverbunden sind. In a further additional embodiment may be arranged for the discharge of the exhaust air from the chimney lines for the separation of a partial flow of hot exhaust air in front of the spray tower, which are operatively connected to the lines of cooler exhaust air from the spray tower to the mixture.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können Mittel zur Nutzung des Abwassers zur Beheizung von zumindest Teilen der Anlage oder zur indirekten Einspeisung in ein Fernwärmesystem angeordnet sein. In a further preferred embodiment, means for using the waste water for heating at least parts of the plant or for indirect feed can be arranged in a district heating system.

Das Verfahren und die Anlage sind unabhängig voneinander betreibbar; die Anlage kann aber auch insbesondere zur Durchführung des Verfahrens geeignet sein. The process and the plant can be operated independently of each other; but the system may also be suitable in particular for carrying out the method.

Weitere vorteilhafte Maßnahmen und Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung mit der Zeichnung hervor. Die in der Figurenbeschreibung dargestellten Kombinationsmöglichkeiten sind alle für sich alleine und eigenständig und in jeglicher Kombination verwertbar. Insbesondere sind einzelne Sätze auch als eigenständige Merkmale, ähnlich zu neuen Absätzen, zu bewerten. Further advantageous measures and embodiments of the subject matter of the invention will become apparent from the dependent claims and the following description with the drawing. The combination options shown in the figure description are all individually and independently and in any combination usable. In particular, individual sentences should also be evaluated as independent characteristics, similar to new paragraphs.

Es zeigen: Show it:

1 eine schematische Darstellung einer Anlage nach dem Stand der Technik, 1 a schematic representation of a plant according to the prior art,

2 eine vereinfachte schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anlage und 2 a simplified schematic representation of a system according to the invention and

3 eine umfangreichere Darstellung nach 2. 3 a more comprehensive presentation 2 ,

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Anlage 1 nach dem Stand der Technik zur Verarbeitung von Biomasse zu einem nicht näher spezifizierten Endprodukt. Bevorzugt kann dieses Endprodukt Papier, Pellets, insbesondere zur Verbrennung in Feuerstellen oder auch eine Werkstoffplatte sein. Im vorliegenden Beispiel ist eine Anlage 1 zur Herstellung von Werkstoffplatten dargestellt, in der ein Lagerplatz 17 zur Lagerung von Holzstämmen 7 (als Biomasse B) und in Produktionsrichtung nachfolgend eine Temperierungsvorrichtung 4 angeordnet ist. In der Temperierungsvorrichtung 4 können vorzugsweise wahlweise mittels eines Wasserbades und/oder einer Beregnungsvorrichtung 9 die Baumstämme 7 temperiert, also vorzugsweise aufgewärmt oder sogar aufgetaut werden. Hierzu ist normalerweise eine Energieanlage 11 vorgesehen, die über eine Thermalölversorgung 20 und einen geeigneten Wärmetauscher 10 das Wasserbad und/oder einen Wasserkreislauf für die Beregnungsvorrichtung 9 mit Wärmeenergie versorgt. Der Wasserkreislauf weist einen Zulauf für Frischwasser FW auf, der das aus dem Kreislauf austretende Wasser substituiert, das entweder verdunstet oder von den Holzstämmen 7 aufgenommen wird. Die Holzstämme 7 werden anschließend in einer Zerkleinerungsvorrichtung, hier als Hacker 16 eingetragen, zerkleinert und als Hackschnitzel 8 über eine Eingangsschleuse 12 dem Trockner 13 zur Trocknung zugeführt. Die Eingangsschleuse 12, respektive der Trockner 13, wird direkt mittels einem Brenner (nicht dargestellt) oder indirekt über die Energieanlage 11 mit Rauchgas RG einer hohen Temperatur versorgt, um damit die Hackschnitzel 8 zu trocknen. In einer dem Trockner 13 nachgeordneten Ausgangsschleuse 18 werden die Hackschnitzel 8 von den Rauchgasen RG getrennt, wobei die Hackschnitzel 8 als trockene Biomasse BT in einer Verarbeitungsanlage 14, in der Regel über eine Thermalölversorgung 19 mit der Energieanlage 11 wirkverbunden, weiterverarbeitet werden. Die Abluft A aus dem Trockner 13, die die Feuchtigkeit aus dem Trocknungsvorgang aus dem Trockner 13 aufweist, wird einem Kamin 15 zur Übergabe an die Umgebungsluft zugeführt, wobei vor dem Kamin 15 noch eine Reinigungsvorrichtung 21, beispielsweise ein Nasselektrofilter oder dergleichen, angeordnet sein kann. 1 shows a schematic representation of a plant 1 according to the state of the art for processing biomass to an unspecified end product. This end product may preferably be paper, pellets, in particular for combustion in hearths or else a material plate. In the present example is an attachment 1 presented for the production of material plates in which a storage bin 17 for storage of logs 7 (as biomass B) and in the direction of production below a tempering device 4 is arranged. In the tempering device 4 may preferably be optionally by means of a water bath and / or a sprinkler 9 the tree trunks 7 tempered, so preferably warmed up or even thawed. This is usually an energy system 11 provided that over a Thermal oil supply 20 and a suitable heat exchanger 10 the water bath and / or a water circuit for the sprinkler 9 supplied with heat energy. The water cycle has an inlet for fresh water FW, which substitutes the water leaving the circuit, which either evaporates or from the logs 7 is recorded. The logs 7 are then in a crushing device, here as a hacker 16 registered, crushed and as wood chips 8th via an entrance lock 12 the dryer 13 supplied for drying. The entrance lock 12 , respectively the dryer 13 , is directly by means of a burner (not shown) or indirectly via the energy system 11 supplied with flue gas RG of a high temperature to allow the wood chips 8th to dry. In a dryer 13 downstream exit lock 18 become the wood chips 8th separated from the flue gases RG, the wood chips 8th as BT dry biomass in a processing plant 14 , usually via a thermal oil supply 19 with the energy system 11 operatively connected, further processed. The exhaust air A from the dryer 13 That removes the moisture from the drying process from the dryer 13 has a fireplace 15 fed to the ambient air, taking in front of the fireplace 15 another cleaning device 21 For example, a wet electrostatic filter or the like may be arranged.

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 2 und 3 im Detail erläutert. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS 2 and 3 explained in detail.

In einer vereinfachten Darstellung nach 2 wird die Behandlung der Biomasse durch zwei mögliche Arten (auch kombinatorisch anwendbar wie nach 1) an Temperierungsvorrichtungen 4 dargestellt, nach welchen die Biomasse B in den Trockner 13 gelangt und als trockene Biomasse BT in einer Verarbeitungsanlage 14 weiterverarbeitet wird. Erfindungsgemäß wird zumindest ein Teil der Abluft A aus dem Trockner 13 in einen Sprühturm 2 eingeleitet, in dem die aufsteigende Abluft A mittels einem Zerstäuber 3 mit Wasser W beaufschlagt wird. Durch die Abkühlung der Abluft A und die Direktkondensation entsteht Kondensat K, das als Abwasser AW aus dem Sprühturm 2 ausgetragen werden kann. Es ist nun vorgesehen, dieses Abwasser AW indirekt über einen Wärmetauscher 10 zur Beheizung der Temperierungsvorrichtung 4 zu verwenden, die hier beispielhaft als Wasserbad links unten dargestellt ist. Alternativ oder in Kombination kann das Abwasser AW auch direkt in einer Temperierungsvorrichtung 4 auf die Biomasse B mittels einer Beregnungsvorrichtung 9 aufgebracht werden. Das wieder aufgefangene Wasser W wird entsprechend abgekühlt wieder dem Zerstäuber 3 des Sprühturms 2 zugeführt. Auch hier wäre die direkte Verwendung des Wassers W in einem Wasserbad möglich. In a simplified representation of 2 The treatment of biomass by two possible ways (also combinatorially applicable as 1 ) on Temperierungsvorrichtungen 4 shown, after which the biomass B in the dryer 13 and as dry biomass BT in a processing plant 14 is further processed. According to the invention at least part of the exhaust air A from the dryer 13 in a spray tower 2 introduced, in which the rising exhaust air A by means of a nebulizer 3 with water W is applied. By cooling the exhaust air A and the direct condensation condensate K, which emerges as waste water AW from the spray tower 2 can be discharged. It is now intended, this wastewater AW indirectly via a heat exchanger 10 for heating the tempering device 4 to use, which is exemplified here as a water bath bottom left. Alternatively or in combination, the wastewater AW can also be used directly in a tempering device 4 to the biomass B by means of a sprinkler 9 be applied. The recovered water W is cooled down again according to the atomizer 3 of the spray tower 2 fed. Again, the direct use of water W would be possible in a water bath.

In einer detailreicheren Darstellung, im Wesentlichen bestehend aus der Darstellung nach 2, werden die fehlenden Details aus 1 beispielhaft in einer Anlage 1 nach der Erfindung hinzugefügt, so dass sich nun ein Lagerplatz 17 ergibt, aus dem zu temperierende Holzstämme 7 in eine Temperierungsvorrichtung 4 eingebracht werden und dort in einem Wasserbad und/oder mittels einer Beregnungsvorrichtung 9 temperiert, vorzugsweise aufgetaut werden. Das hierzu notwendige Wasser wird als Abwasser AW aus dem Sprühturm 2 gefördert. Das zurückgeleitete Wasser W wird anschließend wieder im Sprühturm 2 mittels eines Zerstäubers 3 entgegen der Abluft A eingesetzt um die Abluft A abzukühlen und die Feuchtigkeit aus der Abluft A auszukondensieren (Direktkondensation). Die Abluft A wird nach dem Sprühturm 2 vorzugsweise in einer Reinigungsvorrichtung 21, beispielsweise einem Nasselektrofilter oder einem RTO, endgereinigt und anschließend über den Kamin 15 an die Umgebung abgegeben. Um zu vermeiden, dass die sehr feuchte Luft (übersättigt aus der Direktkondensation) in den Leitungen ab dem Sprühturm oder in der Umgebungsluft übermäßig kondensiert, wäre es möglich einen Teil der Abluft A vor dem Sprühturm 2 abzuzweigen und nach dem Sprühturm 2 wieder mit der restlichen Abluft A zu vereinigen. Durch die sich einstellende deutliche Temperaturerhöhung senkt sich die relative Feuchtigkeit in der Abluft A vor der Reinigungsvorrichtung 21 oder dem Kamin 15 deutlich. In einer Alternative, aber insbesondere in einer bevorzugten additiven Ausführungsform, kann das aus dem Kondensat K entstehende Abwasser AW für die Unterstützung weiterer Verbraucher oder der Heizung von Anlagenteilen oder Hallen der Anlage verwendet werden und wird hierzu über einen Wärmetauscher 10 zur Aufnahme der niederkalorischen Energien durch geeignete Verbraucher, hier die Verarbeitungsanlage 14 oder eine weitere Temperierungsvorrichtung 4‘ vor dem Trockner 13 geleitet. In a more detailed representation, essentially consisting of the representation after 2 , the missing details are taken out 1 exemplary in a plant 1 added after the invention, so that now a storage space 17 results from the wood logs to be tempered 7 in a tempering device 4 be introduced and there in a water bath and / or by means of a sprinkler 9 tempered, preferably thawed. The necessary water is used as wastewater AW from the spray tower 2 promoted. The returned water W is then back in the spray tower 2 by means of an atomizer 3 used against the exhaust air A to cool the exhaust air A and condense the moisture from the exhaust air A (direct condensation). The exhaust air A is after the spray tower 2 preferably in a cleaning device 21 , For example, a wet electrostatic precipitator or an RTO, finally cleaned and then on the chimney 15 delivered to the environment. In order to avoid that the very humid air (supersaturated from the direct condensation) in the lines from the spray tower or in the ambient air condenses excessively, it would be possible a part of the exhaust air A in front of the spray tower 2 branch off and after the spray tower 2 again to unite with the remaining exhaust air A. Due to the self-adjusting significant increase in temperature, the relative humidity in the exhaust air A lowers before the cleaning device 21 or the fireplace 15 clear. In an alternative, but in particular in a preferred additive embodiment, the effluent AW arising from the condensate K can be used for the support of further consumers or the heating of plant parts or halls of the plant and this is done via a heat exchanger 10 to absorb the low calorie energies by suitable consumers, here the processing plant 14 or another tempering device 4 ' in front of the dryer 13 directed.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1
Anlage investment
2 2
Sprühturm spray tower
3 3
Zerstäuber atomizer
4 4
Temperierungsvorrichtung tempering
55
66
7 7
Holzstamm Log
8 8th
Hackschnitzel wood chips
9 9
Beregnungsvorrichtung sprinkling device
1010
Wärmetauscher  heat exchangers
1111
Energieanlage  power plant
1212
Eingangsschleuse  entry lock
1313
Trockner  dryer
1414
Verarbeitungsanlage  processing plant
1515
Kamin  fireplace
1616
Hacker  hacker
1717
Lagerplatz  campsite
18 18
Ausgangsschleuse  exit lock
1919
Thermalölversorgung für 14 Thermal oil supply for 14
2020
Thermalölversorgung für 10 Thermal oil supply for 10
2121
Reinigungsvorrichtung  cleaning device
B B
Biomasse biomass
BT BT
trockene Biomasse dry biomass
RG RG
Rauchgase fumes
A A
Abluft exhaust
FW FW
Frischwasser fresh water
W W
Wasser water
K K
Kondensat condensate
AW AW
Abwasser sewage

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 3534260 A1 [0002] DE 3534260 A1 [0002]
  • DE 4217116 A1 [0003] DE 4217116 A1 [0003]
  • DE 60102915 T2 [0007] DE 60102915 T2 [0007]

Claims (7)

Anlage zur Verarbeitung von Biomasse, umfassend einen Trockner (13) zur Trocknung der Biomasse (B) zu getrockneter Biomasse (BT), einen Kamin (15) zur Abgabe der Abluft (A) des Trockners (13) an die Umgebung und zumindest einen Teil der Anlage zur Verarbeitung der getrockneten Biomasse (BT), bevorzugt eine Verarbeitungsanlage (14) zur Herstellung von Papier, Pellets oder Werkstoffplatten, dadurch gekennzeichnet, dass in der Anlage zwischen dem Trockner (13) und dem Kamin (15) ein Sprühturm (2) zur Besprühung zumindest eines Feuchtigkeit enthaltenden Teilstromes der Abluft (A) mit Wasser (W) angeordnet ist, welcher geeignet ist das durch die einhergehende Abkühlung der Abluft (A) entstehende Kondensat (K) zu sammeln und wobei Mittel in der Anlage vorgesehen sind, das aus dem Kondensat (K) entstehende Abwasser (AW) zumindest Teilen der Anlage zur Befeuchtung und/oder Temperierung der Biomasse (B) zuzuführen. Plant for processing biomass, comprising a dryer ( 13 ) for drying the biomass (B) to dried biomass (BT), a chimney ( 15 ) for discharging the exhaust air (A) of the dryer ( 13 ) to the environment and at least part of the plant for processing the dried biomass (BT), preferably a processing plant ( 14 ) for the production of paper, pellets or material plates, characterized in that in the plant between the dryer ( 13 ) and the fireplace ( 15 ) a spray tower ( 2 ) is arranged for spraying at least one moisture-containing substream of the exhaust air (A) with water (W), which is suitable for collecting the condensate (K) produced by the accompanying cooling of the exhaust air (A) and wherein means are provided in the system, the effluent (AW) produced from the condensate (K) at least parts of the system for humidification and / or temperature control of the biomass (B) supply. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur direkten Nutzung des Abwassers (AW) Zerstäuber (3) oder Dampferzeuger und/oder zur indirekten Nutzung Wärmetauscher (10) angeordnet sind. Installation according to claim 1, characterized in that for the direct use of the waste water (AW) atomizer ( 3 ) or steam generators and / or for indirect use of heat exchangers ( 10 ) are arranged. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sprühturm (2) zur Verwendung des Abwassers (AW) zur Befeuchtung und/oder Temperierung der Biomasse (B) mit dem Trockner (13) vorgeschalteten Anlagenteilen mittels Leitungen wirkverbunden ist. Installation according to claim 1 or 2, characterized in that the spray tower ( 2 ) for using the waste water (AW) for moistening and / or tempering the biomass (B) with the dryer ( 13 ) upstream equipment parts is operatively connected by means of cables. Anlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage weiterhin zur Zerkleinerung der Biomasse (B) vor und/oder nach der Trocknung in dem Trockner (13) zumindest eine Zerkleinerungsvorrichtung, bevorzugt einen Hacker (16) und/oder eine Mühle, umfasst. Installation according to one or more of the preceding claims, characterized in that the plant further for comminuting the biomass (B) before and / or after drying in the dryer ( 13 ) at least one comminution device, preferably a hacker ( 16 ) and / or a mill. Anlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Reinigung der Abluft (A) zwischen Trockner (13) und dem Sprühturm (2) und/oder zwischen dem Sprühturm (2) und dem Kamin (15) eine Reinigungsvorrichtung (21) angeordnet ist, bevorzugt ein Nasselektrofilter und/oder eine regenerativ thermische Nachverbrennung. Installation according to one or more of the preceding claims, characterized in that for cleaning the exhaust air (A) between dryer ( 13 ) and the spray tower ( 2 ) and / or between the spray tower ( 2 ) and the fireplace ( 15 ) a cleaning device ( 21 ), preferably a wet electrostatic precipitator and / or a regenerative thermal afterburning. Anlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Entschwadung der Abluft (A) aus dem Kamin (15) Leitungen zur Abtrennung eines Teilstrom heißer Abluft (A) vor dem Sprühturm (2) angeordnet sind, die mit den Leitungen kühlerer Abluft (A) aus dem Sprühturm (2) zur Mischung wirkverbunden sind. Installation according to one or more of the preceding claims, characterized in that for the discharge of the exhaust air (A) from the chimney ( 15 ) Lines for separating a partial flow of hot exhaust air (A) in front of the spray tower ( 2 ) arranged with the lines of cooler exhaust air (A) from the spray tower ( 2 ) are operatively connected to the mixture. Anlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Nutzung das Abwasser (AW) zur Beheizung von zumindest Teilen der Anlage oder zur indirekten Einspeisung in ein Fernwärmesystem angeordnet sind. Plant according to one or more of the preceding claims, characterized in that means for using the wastewater (AW) for heating at least parts of the plant or for indirect feed are arranged in a district heating system.
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